Acest studiu descrie caracterizarea proprietăților farmacocinetice (PK) ale paracetamolului (APAP) în platforma Two-Organ-Chip (2-OC), un dispozitiv cu două camere capabil să cultive țesuturi 3D în flux. Absorbția intestinală și metabolismul hepatic al APAP au fost emulate de echivalenți ai intestinului și, respectiv, ai ficatului uman. Bariera intestinală a fost produsă cu ajutorul celulelor Caco-2 și HT-29. Sferoizii hepatici au fost produși cu celule HepaRG și HHSTeC. Viabilitatea și toxicitatea celulelor au fost evaluate prin testul MTT, histologie, imunohistochimie confocală și analiză multiparametrică de conținut ridicat. Expresia genică a echivalentelor intestinale și hepatice a fost evaluată prin PCR în timp real. Au fost aplicate trei ansambluri de sisteme microfiziologice (MPS): Intestine 2-OC, Liver 2-OC, și Intestine/Liver 2-OC. Administrarea orală a fost emulată prin plasarea APAP peste partea apicală a barierei intestinale, iar căile intravenoase au fost mimate prin aplicarea în mediu. Probele au fost analizate prin HPLC/UV. Tratamentul cu APAP 12 μM sau 2 μM nu a indus citotoxicitate pentru bariera intestinală (punct de timp de 24 h) sau pentru sferoizii hepatici punct de timp de 12 h), respectiv. Toate preparatele au arătat o absorbție mai lentă a APAP decât cea raportată pentru oameni: Timpul de vârf (Tmax) = 12 h pentru Intestine 2-OC și 6 h pentru Intestine/Liver 2-OC atât în condiții statice, cât și dinamice, față de Tmax raportat de 0,33 până la 1,4 h după administrarea orală la om. Metabolismul APAP a fost, de asemenea, mai lent decât cel raportat pentru oameni. Timpul de înjumătățire al APAP (T1/2) a fost de 12 ore în 2-OC ficat dinamic, față de T1/2 = 2 ± 0,4 ore raportat pentru oameni. Probele prelevate din preparatul static Liver 2-OC nu au prezentat o scădere a concentrației de APAP. Aceste constatări arată capacitatea și potențialul MPS de a emula proprietățile PK umane și evidențiază rolul critic al stimulului mecanic asupra funcționalității celulelor, în special prin demonstrarea influenței pozitive clare a fluxului microfluidic asupra performanței metabolice a echivalenților hepatici.
.